Hvordan ble Svartehavet dannet? Svartehavet, interessante fakta

På grunn av den relativt nylige økningen i interessen for å lage populærvitenskapelige filmer om romutforskning, har den moderne seeren hørt mye om slike fenomener som singulariteten eller det svarte hullet. Imidlertid avslører filmer åpenbart ikke hele naturen til disse fenomenene, og noen ganger forvrenger de til og med de konstruerte vitenskapelige teoriene for større effekt. Av denne grunn er ideen til mange moderne mennesker om disse fenomenene enten helt overfladisk eller helt feil. En av løsningene på problemet som har oppstått er denne artikkelen, der vi skal prøve å forstå de eksisterende forskningsresultatene og svare på spørsmålet – hva er et sort hull?

I 1784 nevnte den engelske presten og naturforskeren John Michell første gang i et brev til Royal Society en hypotetisk massiv kropp som har en så sterk gravitasjonsattraksjon at den andre kosmiske hastigheten for den ville overstige lysets hastighet. Den andre kosmiske hastigheten er hastigheten som et relativt lite objekt trenger for å overvinne tyngdekraften til et himmellegeme og forlate den lukkede banen rundt denne kroppen. Ifølge beregningene hans vil et legeme med tettheten til solen og med en radius på 500 solradier ha en andre kosmisk hastighet lik lysets hastighet på overflaten. I dette tilfellet vil til og med lys ikke forlate overflaten til en slik kropp, og derfor vil denne kroppen bare absorbere det innkommende lyset og forbli usynlig for observatøren - en slags svart flekk mot bakgrunnen av det mørke rommet.

Konseptet med en supermassiv kropp foreslått av Michell vakte imidlertid ikke mye interesse før arbeidet til Einstein. Husk at sistnevnte definerte lysets hastighet som den begrensende hastigheten for informasjonsoverføring. I tillegg utvidet Einstein teorien om tyngdekraften for hastigheter nær lysets hastighet (). Som et resultat var det ikke lenger aktuelt å anvende den newtonske teorien på sorte hull.

Einsteins ligning

Som et resultat av å bruke generell relativitet til sorte hull og løse Einsteins ligninger, ble hovedparametrene til et sort hull avslørt, hvorav det bare er tre: masse, elektrisk ladning og vinkelmoment. Det bør bemerkes det betydelige bidraget fra den indiske astrofysikeren Subramanyan Chandrasekhar, som skapte en grunnleggende monografi: "The Mathematical Theory of Black Holes".

Dermed er løsningen av Einstein-ligningene representert av fire alternativer for fire mulige typer sorte hull:

Sort hull uten rotasjon og uten ladning - Schwarzschilds løsning. En av de første beskrivelsene av et sort hull (1916) ved bruk av Einsteins ligninger, men uten å ta hensyn til to av kroppens tre parametere. Løsningen til den tyske fysikeren Karl Schwarzschild lar deg beregne det ytre gravitasjonsfeltet til en sfærisk massiv kropp. Et trekk ved den tyske forskerens begrep om sorte hull er tilstedeværelsen av en hendelseshorisont og den som ligger bak den. Schwarzschild beregnet også først gravitasjonsradiusen, som fikk navnet hans, som bestemmer radiusen til sfæren som hendelseshorisonten ville ligge på for et legeme med en gitt masse.
Et sort hull uten rotasjon med ladning - Reisner-Nordström-løsningen. En løsning som ble fremsatt i 1916-1918, som tok hensyn til den mulige elektriske ladningen til et sort hull. Denne ladningen kan ikke være vilkårlig stor og er begrenset på grunn av den resulterende elektriske frastøtningen. Sistnevnte må kompenseres av gravitasjonsattraksjon.
Et sort hull med rotasjon og uten ladning - Kerrs løsning (1963). Et roterende Kerr-svart hull skiller seg fra et statisk ved tilstedeværelsen av den såkalte ergosfæren (les videre om dette og andre komponenter i et sort hull).
BH med rotasjon og ladning - Kerr-Newman løsning. Denne løsningen ble beregnet i 1965 og er for tiden den mest komplette, siden den tar hensyn til alle tre BH-parametrene. Imidlertid antas det fortsatt at sorte hull i naturen har en ubetydelig ladning.

Dannelsen av et svart hull

Det er flere teorier om hvordan et svart hull dannes og vises, den mest kjente er fremveksten av en stjerne med tilstrekkelig masse som følge av gravitasjonskollaps. Slik kompresjon kan avslutte utviklingen av stjerner med en masse på mer enn tre solmasser. Etter fullføring av termonukleære reaksjoner inne i slike stjerner, begynner de raskt å krympe til en supertett. Hvis trykket til gassen til en nøytronstjerne ikke kan kompensere for gravitasjonskreftene, det vil si at massen til stjernen overvinner den såkalte. Oppenheimer-Volkov-grensen, så fortsetter kollapsen, som et resultat av at materie komprimeres til et svart hull.

Det andre scenariet som beskriver fødselen av et svart hull er komprimering av protogalctic gass, det vil si interstellar gass som er på transformasjonsstadiet til en galakse eller en slags klynge. Ved utilstrekkelig indre trykk for å kompensere for de samme gravitasjonskreftene, kan det oppstå et sort hull.

To andre scenarier forblir hypotetiske:

Forekomsten av et svart hull som et resultat - den såkalte. primordiale sorte hull.
Forekomst som følge av kjernefysiske reaksjoner ved høye energier. Et eksempel på slike reaksjoner er eksperimenter på kollidere.

Struktur og fysikk av sorte hull

Strukturen til et svart hull ifølge Schwarzschild inkluderer bare to elementer som ble nevnt tidligere: singulariteten og hendelseshorisonten til et svart hull. Når vi snakker kort om singulariteten, kan det bemerkes at det er umulig å trekke en rett linje gjennom den, og også at de fleste av de eksisterende fysiske teoriene ikke fungerer inne i den. Dermed forblir singularitetens fysikk et mysterium for forskere i dag. svart hull - dette er en slags grense, kryssing som, et fysisk objekt mister evnen til å gå tilbake utover det og utvetydig "falle" inn i singulariteten til et sort hull.

Strukturen til et sort hull blir noe mer komplisert i tilfellet med Kerr-løsningen, nemlig i nærvær av BH-rotasjon. Kerrs løsning innebærer at hullet har en ergosfære. Ergosfære - et visst område som ligger utenfor hendelseshorisonten, innenfor hvilket alle kropper beveger seg i rotasjonsretningen til det sorte hullet. Dette området er ennå ikke spennende og det er mulig å forlate det, i motsetning til hendelseshorisonten. Ergosfæren er sannsynligvis en slags analog til en akkresjonsskive, som representerer et roterende stoff rundt massive kropper. Hvis et statisk Schwarzschild sort hull er representert som en svart kule, så har Kerry sorte hullet, på grunn av tilstedeværelsen av en ergosfære, formen av en oblat ellipsoide, i form som vi ofte så svarte hull i tegninger, i gamle filmer eller videospill.

Hvor mye veier et sort hull? - Den største teoretisk materiale på utseendet til et svart hull er tilgjengelig for scenariet av utseendet som et resultat av kollapsen av en stjerne. I dette tilfellet bestemmes den maksimale massen til en nøytronstjerne og minimumsmassen til et sort hull av Oppenheimer-Volkov-grensen, ifølge hvilken den nedre grensen for BH-massen er 2,5 - 3 solmasser. Det tyngste sorte hullet som noen gang er oppdaget (i galaksen NGC 4889) har en masse på 21 milliarder solmasser. Imidlertid bør man ikke glemme svarte hull, hypotetisk et resultat av kjernefysiske reaksjoner ved høye energier, slik som ved kollidere. Massen til slike kvantesvarte hull, med andre ord "Planck sorte hull" er i størrelsesorden , nemlig 2 10 −5 g.
Svart hull størrelse. Minste BH-radius kan beregnes fra minstemassen (2,5 - 3 solmasser). Hvis gravitasjonsradiusen til solen, det vil si området der hendelseshorisonten vil være, er omtrent 2,95 km, vil minimumsradiusen til en BH på 3 solmasser være omtrent ni kilometer. Slike relativt små størrelser passer ikke i hodet når det kommer til massive gjenstander som tiltrekker seg alt rundt. For kvantesvarte hull er imidlertid radius -10 −35 m.
Den gjennomsnittlige tettheten til et sort hull avhenger av to parametere: masse og radius. Tettheten til et sort hull med en masse på omtrent tre solmasser er omtrent 6 10 26 kg/m³, mens tettheten til vann er 1000 kg/m³. Slike små sorte hull har imidlertid ikke blitt funnet av forskere. De fleste av de påviste BH-ene har masser større enn 105 solmasser. Det er et interessant mønster der jo mer massivt det sorte hullet er, jo lavere er tettheten. I dette tilfellet innebærer en endring i masse med 11 størrelsesordener en endring i tetthet med 22 størrelsesordener. Dermed har et svart hull med en masse på 1 ·10 9 solmasser en tetthet på 18,5 kg/m³, som er én mindre enn tettheten til gull. Og sorte hull med en masse på mer enn 10 10 solmasser kan ha en gjennomsnittlig tetthet mindre enn tettheten til luft. Basert på disse beregningene er det logisk å anta at dannelsen av et sort hull ikke skjer på grunn av komprimering av materie, men som et resultat av akkumulering av en stor mengde materie i et visst volum. Når det gjelder kvantesvarte hull, kan deres tetthet være omtrent 10 94 kg/m³.
Temperaturen til et sort hull er også omvendt proporsjonal med massen. Denne temperaturen er direkte relatert til . Spekteret til denne strålingen faller sammen med spekteret til en helt svart kropp, det vil si en kropp som absorberer all innfallende stråling. Strålingsspekteret til et svart legeme avhenger bare av dets temperatur, da kan temperaturen til et sort hull bestemmes fra Hawking-strålingsspekteret. Som nevnt ovenfor er denne strålingen jo kraftigere, jo mindre det sorte hullet er. Samtidig forblir Hawking-stråling hypotetisk, siden den ennå ikke er observert av astronomer. Det følger av dette at hvis Hawking-stråling eksisterer, så er temperaturen på de observerte BH-ene så lav at den ikke lar en oppdage den indikerte strålingen. Ifølge beregninger er selv temperaturen til et hull med en masse i størrelsesorden Solens masse ubetydelig liten (1 ·10 -7 K eller -272 °C). Temperaturen til kvantesvarte hull kan nå rundt 10 12 K, og med deres raske fordampning (ca. 1,5 min.) kan slike sorte hull avgi energi i størrelsesorden ti millioner atombomber. Men heldigvis vil opprettelsen av slike hypotetiske objekter kreve energi som er 10 14 ganger større enn det som oppnås i dag ved Large Hadron Collider. I tillegg har slike fenomener aldri blitt observert av astronomer.

Hva er en CHD laget av?

Et annet spørsmål bekymrer både forskere og de som rett og slett er glad i astrofysikk - hva består et sort hull av? Det er ikke noe enkelt svar på dette spørsmålet, siden det ikke er mulig å se forbi hendelseshorisonten rundt et hvilket som helst sort hull. I tillegg, som nevnt tidligere, sørger de teoretiske modellene for et svart hull for bare 3 av dets komponenter: Ergosfæren, hendelseshorisonten og singulariteten. Det er logisk å anta at i ergosfæren er det bare de objektene som ble tiltrukket av det sorte hullet, og som nå kretser rundt det - ulike typer kosmiske kropper og kosmisk gass. Hendelseshorisonten er bare en tynn implisitt grense, en gang forbi den blir de samme kosmiske kroppene ugjenkallelig tiltrukket mot den siste hovedkomponenten i det sorte hullet - singulariteten. Arten av singulariteten er ikke studert i dag, og det er for tidlig å snakke om sammensetningen.

Ifølge noen antakelser kan et sort hull bestå av nøytroner. Hvis vi følger scenariet for forekomsten av et sort hull som et resultat av kompresjonen av en stjerne til en nøytronstjerne med dens påfølgende kompresjon, så består sannsynligvis hoveddelen av det sorte hullet av nøytroner, hvorav nøytronstjernen selv består. Med enkle ord: Når en stjerne kollapser, komprimeres dens atomer på en slik måte at elektroner kombineres med protoner og derved danner nøytroner. En slik reaksjon finner faktisk sted i naturen, med dannelsen av et nøytron oppstår nøytrinoutslipp. Dette er imidlertid bare gjetninger.

Hva skjer hvis du faller ned i et svart hull?

Å falle ned i et astrofysisk sort hull fører til strekking av kroppen. Tenk på en hypotetisk selvmordsastronaut på vei inn i et svart hull iført ingenting annet enn en romdrakt, med føttene først. Når astronauten krysser hendelseshorisonten, vil ikke merke noen endringer, til tross for at han ikke lenger har mulighet til å komme tilbake. På et tidspunkt vil astronauten nå et punkt (litt bak hendelseshorisonten) hvor deformasjonen av kroppen hans vil begynne å oppstå. Siden gravitasjonsfeltet til et sort hull er uensartet og representeres av en kraftgradient som øker mot sentrum, vil astronautens ben bli utsatt for en merkbart større gravitasjonseffekt enn for eksempel hodet. Deretter, på grunn av tyngdekraften, eller rettere sagt, tidevannskrefter, vil bena "falle" raskere. Dermed begynner kroppen å gradvis strekke seg i lengden. For å beskrive dette fenomenet har astrofysikere kommet opp med et ganske kreativt begrep - spaghettifisering. Ytterligere strekking av kroppen vil sannsynligvis dekomponere den til atomer, som før eller siden vil nå en singularitet. Man kan bare gjette hva en person vil føle i denne situasjonen. Det er verdt å merke seg at effekten av å strekke kroppen er omvendt proporsjonal med massen til det sorte hullet. Det vil si at hvis en BH med massen til tre soler øyeblikkelig strekker/bryter kroppen, vil det supermassive sorte hullet ha lavere tidevannskrefter, og det er antydninger om at noen fysiske materialer kan "tolerere" en slik deformasjon uten å miste strukturen.

Som du vet, nær massive gjenstander, flyter tiden langsommere, noe som betyr at tiden for en selvmordsastronaut vil flyte mye langsommere enn for jordboere. I så fall vil han kanskje overleve ikke bare vennene sine, men selve jorden. Beregninger vil kreves for å bestemme hvor mye tid som vil avta for en astronaut, men fra det ovenstående kan det antas at astronauten vil falle ned i det sorte hullet veldig sakte og kanskje rett og slett ikke vil leve for å se øyeblikket når kroppen begynner å deformere .

Det er bemerkelsesverdig at for en observatør utenfor, vil alle kropper som har fløyet opp til hendelseshorisonten forbli på kanten av denne horisonten til bildet deres forsvinner. Årsaken til dette fenomenet er gravitasjonsrødforskyvningen. Litt forenklet kan vi si at lyset som faller på kroppen til en selvmordsastronaut "frosset" ved hendelseshorisonten, vil endre frekvensen på grunn av sin reduserte tid. Ettersom tiden går langsommere, vil frekvensen av lys avta og bølgelengden øke. Som et resultat av dette fenomenet, ved utgangen, det vil si for en ekstern observatør, vil lyset gradvis skifte mot lavfrekvent - rødt. En forskyvning av lys langs spekteret vil finne sted, ettersom selvmordsastronauten beveger seg lenger og lenger bort fra observatøren, om enn nesten umerkelig, og tiden hans flyter mer og saktere. Dermed vil lyset som reflekteres av kroppen hans snart gå utover det synlige spekteret (bildet vil forsvinne), og i fremtiden kan astronautens kropp bare fanges i det infrarøde området, senere i radiofrekvensområdet, og som et resultat, strålingen vil være helt unnvikende.

Til tross for det som er skrevet ovenfor, antas det at i svært store supermassive sorte hull endrer ikke tidevannskreftene seg så mye med avstanden og virker nesten jevnt på den fallende kroppen. I et slikt tilfelle ville det fallende romfartøyet beholde sin struktur. Et rimelig spørsmål dukker opp - hvor fører et sort hull? Dette spørsmålet kan besvares av arbeidet til noen forskere, og knytter sammen to slike fenomener som ormehull og sorte hull.

Tilbake i 1935 fremsatte Albert Einstein og Nathan Rosen, under hensyntagen til, en hypotese om eksistensen av såkalte ormehull, som forbinder to punkter i rom-tid på steder med betydelig krumning av sistnevnte - Einstein-Rosen-broen eller ormehull. For en så kraftig krumning av rommet vil det være nødvendig med kropper med en gigantisk masse, med rollen som sorte hull ville takle perfekt.

Einstein-Rosen-broen regnes som et ugjennomtrengelig ormehull, siden den er liten og ustabil.

Et traverserbart ormehull er mulig innenfor teorien om svarte og hvite hull. Der det hvite hullet er utdata av informasjon som falt inn i det sorte hullet. Det hvite hullet er beskrevet innenfor rammen av generell relativitetsteori, men i dag forblir det hypotetisk og har ikke blitt oppdaget. En annen modell av et ormehull ble foreslått av amerikanske vitenskapsmenn Kip Thorne og hans doktorgradsstudent Mike Morris, som kan være farbar. Men som i tilfellet med Morris-Thorne-ormehullet, så i tilfelle av svarte og hvite hull, krever muligheten for reise eksistensen av såkalt eksotisk materie, som har negativ energi og forblir hypotetisk.

Sorte hull i universet

Eksistensen av sorte hull ble bekreftet relativt nylig (september 2015), men før den tid var det allerede mye teoretisk materiale om sorte hulls natur, samt mange kandidatobjekter for rollen som et sort hull. Først av alt bør man ta hensyn til dimensjonene til det sorte hullet, siden fenomenets natur avhenger av dem:

stjernemasse sort hull. Slike objekter dannes som et resultat av kollapsen av en stjerne. Som nevnt tidligere er minimumsmassen til et legeme som er i stand til å danne et slikt sort hull 2,5 - 3 solmasser.
Mellommasse sorte hull. En betinget mellomtype sorte hull som har økt på grunn av absorpsjon av objekter i nærheten, for eksempel gassansamlinger, en nabostjerne (i systemer med to stjerner) og andre kosmiske kropper.
Supermassivt svart hull. Kompakte objekter med 10 5 -10 10 solmasser. Karakteristiske egenskaper til slike BH-er er paradoksalt nok lav tetthet, samt svake tidevannskrefter, som ble diskutert tidligere. Det er dette supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveien vår (Skytten A*, Sgr A*), så vel som de fleste andre galakser.

Kandidater for CHD

Det nærmeste sorte hullet, eller snarere en kandidat for rollen som et sort hull, er et objekt (V616 Unicorn), som befinner seg i en avstand på 3000 lysår fra Solen (i vår galakse). Den består av to komponenter: en stjerne med en masse på halvparten av solmassen, samt en usynlig liten kropp, hvis masse er 3 - 5 solmasser. Hvis dette objektet viser seg å være et lite svart hull med stjernemasse, vil det til høyre være det nærmeste sorte hullet.

Etter dette objektet er det nest nærmeste sorte hullet Cyg X-1 (Cyg X-1), som var den første kandidaten til rollen som et sort hull. Avstanden til den er omtrent 6070 lysår. Ganske godt studert: den har en masse på 14,8 solmasser og en hendelseshorisontradius på omtrent 26 km.

Ifølge noen kilder kan en annen nærmeste kandidat for rollen som et sort hull være en kropp i stjernesystemet V4641 Sagittarii (V4641 Sgr), som ifølge estimater i 1999 var lokalisert i en avstand på 1600 lysår. Imidlertid økte påfølgende studier denne avstanden med minst 15 ganger.

Hvor mange sorte hull er det i galaksen vår?

Det er ikke noe eksakt svar på dette spørsmålet, siden det er ganske vanskelig å observere dem, og under hele studiet av himmelen klarte forskere å oppdage omtrent et dusin sorte hull i Melkeveien. Uten å hengi oss til beregninger, legger vi merke til at i galaksen vår er det omtrent 100 - 400 milliarder stjerner, og omtrent hver tusende stjerne har nok masse til å danne et svart hull. Det er sannsynlig at millioner av sorte hull kan ha blitt dannet under Melkeveiens eksistens. Siden det er lettere å registrere enorme sorte hull, er det logisk å anta at de fleste BH-ene i vår galakse ikke er supermassive. Det er bemerkelsesverdig at NASA-forskning i 2005 antyder tilstedeværelsen av en hel sverm av sorte hull (10-20 tusen) som kretser rundt sentrum av galaksen. I tillegg oppdaget japanske astrofysikere i 2016 en massiv satellitt nær objektet * - et svart hull, kjernen i Melkeveien. På grunn av den lille radiusen (0,15 lysår) til denne kroppen, så vel som dens enorme masse (100 000 solmasser), antyder forskere at dette objektet også er et supermassivt sort hull.

Kjernen i galaksen vår, det sorte hullet i Melkeveien (Skytten A *, Sgr A * eller Skytten A *) er supermassiv og har en masse på 4,31 10 6 solmasser, og en radius på 0,00071 lysår (6,25 lystimer). eller 6,75 milliarder km). Temperaturen til Skytten A* sammen med klyngen rundt den er omtrent 1 10 7 K.

Det største sorte hullet

Det største sorte hullet i universet som forskere har vært i stand til å oppdage er et supermassivt sort hull, FSRQ-blazaren, i sentrum av galaksen S5 0014+81, i en avstand på 1,2·10 10 lysår fra Jorden. I følge foreløpige observasjonsresultater, ved hjelp av Swift-romobservatoriet, var massen til det sorte hullet 40 milliarder (40 10 9) solmasser, og Schwarzschild-radiusen til et slikt hull var 118,35 milliarder kilometer (0,013 lysår) . I tillegg oppsto den ifølge beregninger for 12,1 milliarder år siden (1,6 milliarder år etter Big Bang). Hvis dette gigantiske sorte hullet ikke absorberer materien som omgir det, vil det leve for å se epoken med svarte hull - en av epokene i universets utvikling, der sorte hull vil dominere i det. Hvis kjernen til galaksen S5 0014+81 fortsetter å vokse, vil den bli et av de siste sorte hullene som vil eksistere i universet.

De to andre kjente sorte hullene, selv om de ikke er navngitt, har høyeste verdi for studiet av sorte hull, siden de bekreftet deres eksistens eksperimentelt, og ga også viktige resultater for studiet av tyngdekraften. Vi snakker om hendelsen GW150914, som kalles kollisjonen av to sorte hull i ett. Dette arrangementet tillot å registrere seg.

Påvisning av sorte hull

Før man vurderer metoder for å oppdage sorte hull, bør man svare på spørsmålet - hvorfor er et sort hull svart? – svaret på det krever ikke dyp kunnskap i astrofysikk og kosmologi. Faktum er at et sort hull absorberer all strålingen som faller på det og stråler ikke i det hele tatt, hvis du ikke tar hensyn til det hypotetiske. Hvis vi vurderer dette fenomenet mer detaljert, kan vi anta at det ikke er noen prosesser inne i sorte hull som fører til frigjøring av energi i form av elektromagnetisk stråling. Så hvis det sorte hullet stråler, så er det i Hawking-spekteret (som sammenfaller med spekteret til en oppvarmet, absolutt svart kropp). Men som nevnt tidligere ble denne strålingen ikke oppdaget, noe som tyder på en helt lav temperatur på sorte hull.

En annen allment akseptert teori sier at elektromagnetisk stråling slett ikke er i stand til å forlate hendelseshorisonten. Det er mest sannsynlig at fotoner (lyspartikler) ikke tiltrekkes av massive objekter, siden de ifølge teorien selv ikke har noen masse. Imidlertid "tiltrekker" det sorte hullet fortsatt lysets fotoner gjennom forvrengningen av rom-tid. Hvis vi forestiller oss et sort hull i rommet som en slags fordypning på den glatte overflaten av rom-tid, så er det en viss avstand fra sentrum av det sorte hullet som nærmer seg som lyset ikke lenger vil være i stand til å bevege seg bort fra det . Det vil si at lyset grovt sett begynner å "falle" ned i "gropen", som ikke engang har en "bunn".

I tillegg, hvis vi tar i betraktning effekten av gravitasjonsrødforskyvning, er det mulig at lys i et sort hull mister sin frekvens, og skifter langs spekteret til området med lavfrekvent langbølget stråling, til det mister energi helt.

Så et svart hull er svart og derfor vanskelig å oppdage i verdensrommet.

Deteksjonsmetoder

Tenk på metodene som astronomer bruker for å oppdage et svart hull:

I tillegg til metodene nevnt ovenfor, forbinder forskere ofte objekter som sorte hull og. Kvasarer er noen ansamlinger av kosmiske kropper og gass, som er blant de lyseste astronomiske objektene i universet. Siden de har en høy intensitet av luminescens ved relativt små størrelser, er det grunn til å tro at sentrum av disse objektene er et supermassivt sort hull, som tiltrekker det omkringliggende stoffet til seg selv. På grunn av en så kraftig gravitasjonsattraksjon blir den tiltrukket materie så oppvarmet at den stråler intenst. Deteksjonen av slike gjenstander sammenlignes vanligvis med deteksjonen av et sort hull. Noen ganger kan kvasarer utstråle stråler av oppvarmet plasma i to retninger - relativistiske stråler. Årsakene til fremveksten av slike stråler (jet) er ikke helt klare, men de er sannsynligvis forårsaket av samspillet mellom magnetfeltene til BH og akkresjonsskiven, og sendes ikke ut av et direkte svart hull.

En jet i M87-galaksen som treffer fra midten av et svart hull

Oppsummering av det ovennevnte kan man forestille seg på nært hold: det er en sfærisk svart gjenstand, rundt hvilken sterkt oppvarmet materie roterer og danner en lysende akkresjonsskive.

Sammenslående og kolliderende sorte hull

Et av de mest interessante fenomenene innen astrofysikk er kollisjonen av sorte hull, som også gjør det mulig å oppdage så massive astronomiske kropper. Slike prosesser er av interesse ikke bare for astrofysikere, siden de resulterer i fenomener som er dårlig studert av fysikere. Det tydeligste eksemplet er den tidligere nevnte hendelsen kalt GW150914, da to sorte hull nærmet seg så mye at de, som et resultat av gjensidig gravitasjonsattraksjon, smeltet sammen til ett. En viktig konsekvens av denne kollisjonen var fremveksten av gravitasjonsbølger.

I følge definisjonen av gravitasjonsbølger er dette endringer i gravitasjonsfeltet som forplanter seg på en bølgelignende måte fra massive objekter i bevegelse. Når to slike objekter nærmer seg hverandre, begynner de å rotere rundt et felles tyngdepunkt. Når de nærmer seg hverandre, øker deres rotasjon rundt sin egen akse. Lignende variable svingninger gravitasjonsfelt på et tidspunkt kan danne én kraftig gravitasjonsbølge som kan forplante seg i verdensrommet i millioner av lysår. Så, i en avstand på 1,3 milliarder lysår, skjedde en kollisjon av to sorte hull, som dannet en kraftig gravitasjonsbølge som nådde jorden 14. september 2015 og ble registrert av LIGO- og VIRGO-detektorene.

Hvordan dør sorte hull?

Åpenbart, for at et sort hull skal slutte å eksistere, må det miste all sin masse. Men ifølge hennes definisjon kan ingenting forlate det sorte hullet hvis det har krysset hendelseshorisonten. Det er kjent at for første gang nevnte den sovjetiske teoretiske fysikeren Vladimir Gribov muligheten for utslipp av partikler fra et svart hull i sin diskusjon med en annen sovjetisk vitenskapsmann Yakov Zeldovich. Han hevdet at fra kvantemekanikkens synspunkt er et sort hull i stand til å sende ut partikler gjennom en tunneleffekt. Senere bygget han ved hjelp av kvantemekanikk sin egen, noe annerledes teori, den engelske teoretiske fysikeren Stephen Hawking. Du kan lese mer om dette fenomenet. Kort fortalt er det såkalte virtuelle partikler i vakuum, som stadig fødes i par og tilintetgjør hverandre, samtidig som de ikke samhandler med omverdenen. Men hvis slike par oppstår ved det sorte hullets hendelseshorisont, er sterk gravitasjon hypotetisk i stand til å skille dem, med en partikkel som faller inn i det sorte hullet, og den andre går bort fra det sorte hullet. Og siden en partikkel som har fløyet bort fra et hull kan observeres, og derfor har positiv energi, må en partikkel som har falt ned i et hull ha negativ energi. Dermed vil det sorte hullet miste energien sin og det vil være en effekt som kalles fordampning av det sorte hull.

I følge de tilgjengelige modellene av et sort hull, som nevnt tidligere, blir strålingen mer intens ettersom massen minker. Så, på det siste stadiet av eksistensen av et sort hull, når det kan reduseres til størrelsen på et kvantesvart hull, vil det frigjøre en enorm mengde energi i form av stråling, som kan tilsvare tusenvis eller til og med millioner av atombomber. Denne hendelsen minner litt om eksplosjonen av et svart hull, som den samme bomben. I følge beregninger kunne primordiale sorte hull ha blitt født som et resultat av Big Bang, og de av dem, hvis masse er i størrelsesorden 10 12 kg, skulle ha fordampet og eksplodert rundt vår tid. Uansett, slike eksplosjoner har aldri blitt sett av astronomer.

Til tross for mekanismen foreslått av Hawking for ødeleggelse av sorte hull, forårsaker egenskapene til Hawking-stråling et paradoks innenfor rammen av kvantemekanikk. Hvis et sort hull absorberer noe legeme, og deretter mister massen som følge av absorpsjonen av denne kroppen, vil det sorte hullet, uavhengig av kroppens natur, ikke skille seg fra det det var før absorpsjonen av kroppen. I dette tilfellet går informasjon om kroppen for alltid tapt. Fra synspunktet til teoretiske beregninger samsvarer ikke transformasjonen av den opprinnelige rene tilstanden til den resulterende blandede ("termiske") tilstanden med den nåværende teorien om kvantemekanikk. Dette paradokset kalles noen ganger forsvinningen av informasjon i et svart hull. En reell løsning på dette paradokset har aldri blitt funnet. Kjente alternativer for å løse paradokset:

Inkonsekvens av Hawkings teori. Dette innebærer umuligheten av å ødelegge det sorte hullet og dets konstante vekst.
Tilstedeværelsen av hvite hull. I dette tilfellet forsvinner ikke den absorberte informasjonen, men blir ganske enkelt kastet ut i et annet univers.
Inkonsekvens av den allment aksepterte teorien om kvantemekanikk.

Uløst problem med svart hulls fysikk

Å dømme etter alt som ble beskrevet tidligere, har svarte hull, selv om de har blitt studert i relativt lang tid, fortsatt mange funksjoner, hvis mekanismer fortsatt ikke er kjent for forskere.

I 1970 formulerte en engelsk vitenskapsmann den såkalte. "prinsippet om kosmisk sensur" - "Naturen avskyr den bare singularitet." Dette betyr at singulariteten bare dannes på steder som er skjult, som i midten av et svart hull. Dette prinsippet er imidlertid ennå ikke bevist. Det finnes også teoretiske beregninger etter hvilke en "naken" singularitet kan oppstå.
"No-hair-teoremet", ifølge at sorte hull bare har tre parametere, er heller ikke bevist.
En fullstendig teori om svart hulls magnetosfære er ikke utviklet.
Naturen og fysikken til gravitasjonssingulariteten har ikke blitt studert.
Det er ikke sikkert kjent hva som skjer i det siste stadiet av eksistensen av et sort hull, og hva som gjenstår etter dets kvanteforfall.

Interessante fakta om sorte hull

Oppsummerer vi ovenfor, kan vi fremheve flere interessante og uvanlige funksjoner natur av sorte hull:

Sorte hull har bare tre parametere: masse, elektrisk ladning og vinkelmoment. Som et resultat av et så lite antall egenskaper ved denne kroppen, kalles teoremet som sier dette "no-hair-teoremet". Det er også her uttrykket "et sort hull har ikke hår" kom fra, som betyr at to sorte hull er helt identiske, deres tre nevnte parametere er de samme.
Tettheten til sorte hull kan være mindre enn luftens tetthet, og temperaturen er nær absolutt null. Fra dette kan vi anta at dannelsen av et svart hull ikke skjer på grunn av komprimering av materie, men som et resultat av akkumulering av en stor mengde materie i et visst volum.
Tiden for kropper absorbert av sorte hull går mye langsommere enn for en ekstern observatør. I tillegg er de absorberte kroppene betydelig strukket inne i det sorte hullet, som har blitt kalt spaghettifisering av forskere.
Det kan være rundt en million sorte hull i galaksen vår.
Det er sannsynligvis et supermassivt sort hull i sentrum av hver galakse.
I fremtiden, i henhold til den teoretiske modellen, vil universet nå den såkalte epoken med sorte hull, når sorte hull vil bli de dominerende kroppene i universet.

Svartehavet ble dannet for ikke så lenge siden. Så tidlig som for 12 tusen år siden var det en ferskvannssjø på dette stedet. Columbia University geologer William Ryan og Walter Pitman forbinder legenden om den globale stigningen i nivået i Middelhavet og dannelsen av Svartehavet som et resultat av dette.

Essensen av teorien er som følger: nivået i Middelhavet har steget på grunn av smeltingen av isbreer. Som et resultat fosset vann gjennom Bosporos og Dardanellene 200 ganger større enn. Dette er hvordan Svartehavet ble dannet og det skjedde for 7 tusen år siden.

Vannet kom med en enorm hastighet og oversvømmet kystkysten med 15 cm hver dag. De overlevende fra denne forferdelige katastrofen fortalte denne historien fra generasjon til generasjon. Senere tok denne historien form i Noah.

Marineutforsker Bob Ballard prøver å finne bekreftelse på teorien på bunnen av Svartehavet. Ballard-ekspedisjonen i 1999 oppdaget en eldgammel kystlinje. Det er funnet skjell av både ferskvanns- og saltvannsbløtdyr, og radiokarbondatering av disse skjellene støtter teorien om en ferskvannssjø som ble slukt av Svartehavet for 7000 år siden.

Bob Ballard fant restene av det han mener er eldgamle menneskelige bosetninger på bunnen. Det er en teori som forklarer overfloden av hydrogensulfid i vannet i Svartehavet massedød ferskvannsdyr under flommen. Folk bebodde sannsynligvis kysten av Svartehavet på den tiden, og etter flommen flyttet de for å befolke Øst-Europa.

Og Europa, ifølge noen forskere, lignet da skumringsskogen fra Tolkiens roman "Ringenes Herre", siden det på den tiden vokste tre hundre meter lind på Europas territorium.

Arealet av Svartehavet er 422 000 km² (ifølge andre kilder - 436 400 km²). Konturene av Svartehavet ligner en oval med den største aksen omtrent 1150 km. Den største lengden på havet fra nord til sør er 580 km. Den største dybden er 2210 m, gjennomsnittet er 1240 m.

Havet skyller kysten av Russland, Ukraina, Romania, Bulgaria, Tyrkia og Georgia. På den nordøstlige kysten av Svartehavet er det en ukjent offentlig utdanning Abkhasia.

Et karakteristisk trekk ved Svartehavet er det fullstendige (bortsett fra en rekke anaerobe bakterier) fravær av liv på dyp over 150-200 m på grunn av metningen av dypvannslag med hydrogensulfid. Svartehavet er et viktig område transport, samt en av de største feriestedsregionene i Eurasia.

I tillegg beholder Svartehavet en viktig strategisk og militær betydning. De viktigste militærbasene til den russiske Svartehavsflåten ligger i Sevastopol og Novorossiysk.

Det eldgamle greske navnet på havet er Pont Aksinsky (gresk Πόντος Ἄξενος, "Ugjestmildt hav"). I Strabos "Geografi" antas det at havet fikk et slikt navn på grunn av vanskelighetene med navigering, så vel som de ville fiendtlige stammene som bebor dets bredder. Senere, etter den vellykkede utviklingen av kysten av de greske kolonistene, ble havet kjent som Pontus Euxinus (gresk Πόντος Εὔξενος, "Gjestfrie hav"). Strabo (1.2.10) nevner imidlertid at Svartehavet i antikken også ble kalt "havet" (pontos).

PÅ Det gamle Russland X-XVI århundrer i annalene var det navnet "Russian Sea", i noen kilder kalles havet "Scythian". Det moderne navnet "Svartehavet" har funnet sin tilsvarende refleksjon på de fleste språk: gresk. Μαύρη θάλασσα, Bolg. Svartehavet, last. შავი ზღვა, rom. Marea Neagră, engelsk. Svartehavet tur Karadeniz, ukrainsk Chorne more and others.De tidligste kildene som nevner dette navnet går tilbake til 1200-tallet, men det er visse tegn på at det ble brukt tidligere. Det er en rekke hypoteser om årsakene til fremveksten av et slikt navn:

Tyrkerne og andre erobrere, som prøvde å erobre befolkningen på kysten av havet, møtte en voldsom avvisning fra sirkasserne, adygene og andre stammer, som de kalte Karadengiz-havet - svart, ugjestmildt.

En annen grunn, ifølge noen forskere, kan være det faktum at under stormer blir vannet i havet veldig mørkt. Stormer i Svartehavet er imidlertid ikke særlig hyppige, og vannet mørkner under stormer i alle jordens hav. En annen hypotese om opprinnelsen til navnet er basert på det faktum at metallgjenstander (for eksempel ankre), senket ned i havvannet dypere enn 150 m i lang tid, ble dekket med et svart belegg på grunn av virkningen av hydrogensulfid .

En annen hypotese er knyttet til "farge"-betegnelsen på kardinalpunktene som ble tatt i bruk i en rekke asiatiske land, der "svart" betegnet henholdsvis Nord, Svartehavet - Nordsjøen.

En av de vanligste hypotesene er antagelsen om at navnet er assosiert med minner om gjennombruddet av Bosporos for 7500-5000 år siden, som resulterte i en katastrofal stigning i havnivået med nesten 100 meter, som igjen førte til flom av en enorm sokkelsone og dannelsen av Azovhavet.

Det er en tyrkisk legende ifølge hvilken et heroisk sverd hviler i vannet i Svartehavet, som ble kastet dit på forespørsel fra den døende trollmannen Ali. På grunn av dette er havet bekymret, prøver å kaste ut dødelige våpen fra dypet, og er malt svart.

Svartehavets kyster er knapt innrykket og hovedsakelig i den nordlige delen. Den eneste store halvøya er Krim. De største buktene: Yagorlytsky, Tendrovsky, Dzharylgachsky, Karkinitsky, Kalamitsky og Feodosia i Ukraina, Varna og Burgassky i Bulgaria, Sinopsky og Samsunsky - på den sørlige kysten av havet, i Tyrkia. I nord og nordvest flyter elvemunninger over ved sammenløpet av elvene. Den totale lengden av kystlinjen er 3400 km.

En rekke deler av havkysten har sine egne navn: den sørlige kysten av Krim i Ukraina, Svartehavskysten av Kaukasus i Russland, Rumeli-kysten og den anatoliske kysten i Tyrkia. I vest og nordvest er kysten lavtliggende, stedvis bratte; på Krim - for det meste lavtliggende, med unntak av de sørlige fjellkystene. På den østlige og sørlige bredden kommer utløperne til Kaukasus og Pontic-fjellene nær havet.

Det er få øyer i Svartehavet. De største er Berezan og Serpentine (begge med et areal på mindre enn 1 km²).

Følgende største elver renner ut i Svartehavet: Donau, Dnepr, Dnjestr, samt de mindre Mzymta, Bzyb, Rioni, Kodor (Kodori), Inguri (øst i havet), Chorokh, Kyzyl-Irmak , Ashli-Irmak, Sakarya (i sør), Southern Bug (i nord). Svartehavet fyller en isolert depresjon som ligger mellom Sørøst-Europa og halvøya Lilleasia. Denne depresjonen ble dannet i miocen-tiden, i ferd med aktiv fjellbygging, som delte det gamle Tethyshavet i flere separate reservoarer (hvorfra, i tillegg til Svartehavet, ble Azov-, Aral- og Kaspiske hav senere dannet).

En av hypotesene om opprinnelsen til Svartehavet (spesielt konklusjonene fra deltakerne i den internasjonale oseanografiske ekspedisjonen på det vitenskapelige fartøyet "Akvanavt" i 1993) sier at det for 7500 år siden var den dypeste ferskvannssjøen på jorden, nivået var mer enn hundre meter lavere enn det moderne. . På slutten av istiden steg nivået på verdenshavet og Bosporos-øyet ble brutt gjennom. Totalt 100 tusen km² (det mest fruktbare landet som allerede er dyrket av mennesker) ble oversvømmet. Oversvømmelsen av disse enorme landene kan ha blitt prototypen på myten om flommen. Fremveksten av Svartehavet, ifølge denne hypotesen, ble visstnok ledsaget av massedøden av hele ferskvannsverdenen i innsjøen, hvis nedbrytningsprodukt - hydrogensulfid - når høye konsentrasjoner på bunnen av havet.

Svartehavsdepresjonen består av to deler - vestlig og østlig, atskilt av en hevning, som er en naturlig fortsettelse av Krim-halvøya. Den nordvestlige delen av havet er preget av en relativt bred sokkelstripe (opptil 190 km). Den sørlige kysten (tilhører Tyrkia) og den østlige (Georgia) er brattere, sokkelstripen overstiger ikke 20 km og er innrykket av en rekke kløfter og forsenkninger. Dybdene utenfor kysten av Krim og Svartehavskysten av Kaukasus øker ekstremt raskt, og når nivåer på over 500 m allerede noen få kilometer fra kysten. Havet når sin maksimale dybde (2210 m) i den sentrale delen, sør for Yalta.

Som en del av steiner, som folder bunnen av havet, råder grovkornede avsetninger i kystsonen: småstein, grus, sand. Med avstand fra kysten er de erstattet av finkornet sand og silt. I den nordvestlige delen av Svartehavet er skjellbergart utbredt; for skråningen og bunnen av havbassenget er pelitisk oser vanlig.

Blant de viktigste mineralene, hvis forekomster ligger på bunnen av havet: olje og naturgass på den nordvestlige sokkelen; kystplasseringer av titanomagnetittsand (Taman-halvøya, kysten av Kaukasus). Svartehavet er verdens største meromiktiske (med ublandede vannstander) vannforekomst. Det øvre laget av vann (mixolimnion), som ligger til en dybde på 150 m, er kjøligere, mindre tett og mindre saltholdig, mettet med oksygen, er separert fra det nedre, varmere, salte og tette laget (monimolimnion) mettet med hydrogensulfid av en kjemoklin (grenselaget mellom aerobe og anaerobe soner). Det er ingen enkelt allment akseptert forklaring på opprinnelsen til hydrogensulfid i Svartehavet. Det er en oppfatning at hydrogensulfid i Svartehavet hovedsakelig dannes som et resultat av den vitale aktiviteten til sulfatreduserende bakterier, uttalt vannstratifisering og svak vertikal utveksling. Det er også en teori om at hydrogensulfid ble dannet som et resultat av nedbrytningen av ferskvannsdyr som døde under penetrasjonen av salt middelhavsvann under dannelsen av Bosporos og Dardanellene.

Noen studier fra de siste årene lar oss snakke om Svartehavet som et gigantisk reservoar av ikke bare hydrogensulfid, men også metan, som mest sannsynlig også frigjøres under aktiviteten til mikroorganismer, så vel som fra bunnen av havet.

Vannbalansen i Svartehavet består av følgende komponenter:

atmosfærisk nedbør (230 km³ per år);
kontinental avrenning (310 km³ per år);
vanntilførsel fra Azovhavet (30 km³ per år);
fordampning av vann fra havoverflaten (-360 km³ per år);
vannutstrømning gjennom Bosporos (-210 km³ per år).

Mengden nedbør, inntekt fra Azovhavet og elveavrenning overstiger mengden av fordampning fra overflaten, som et resultat av at nivået av Svartehavet overstiger nivået til Marmara. På grunn av dette dannes en øvre strøm, rettet fra Svartehavet gjennom Bosporusstredet. Den lavere strømmen, observert i de nedre vannlagene, er mindre uttalt og ledes gjennom Bosporus i motsatt retning. Samspillet mellom disse strømmene støtter i tillegg den vertikale lagdelingen av havet, og brukes også av fisk for vandring mellom havene.

Det skal bemerkes at på grunn av den vanskelige utvekslingen av vann med Atlanterhavet i Svartehavet, er det praktisk talt ingen ebb og flom.Sirkulasjonen av vann i havet dekker bare overflatelaget av vann. Dette laget av vann har en saltholdighet på omtrent 18 ppm (i Middelhavet - 37 ppm) og er mettet med oksygen og andre elementer som er nødvendige for aktiviteten til levende organismer. Disse lagene i Svartehavet er gjenstand for sirkulær sirkulasjon i antisyklonisk retning langs hele reservoarets omkrets. Samtidig er det i de vestlige og østlige delene av havet vannsirkulasjoner i syklonisk retning. Temperaturen på overflatelagene med vann, avhengig av årstid, varierer fra 8 til 30 °C.

Det nedre laget, på grunn av metning med hydrogensulfid, inneholder ikke levende organismer, med unntak av en rekke anaerobe svovelbakterier (produktet av disse er hydrogensulfid). Saliniteten her øker til 22-22,5 ppm, gjennomsnittstemperaturen er ~8,5°C.

Klimaet i Svartehavet, på grunn av sin midt-kontinentale posisjon, er hovedsakelig kontinentalt. Bare den sørlige kysten av Krim og Svartehavskysten av Kaukasus er beskyttet av fjell mot kulde nordlige vinder og har følgelig et mildt middelhavsklima.

Været over Svartehavet er betydelig påvirket av Atlanterhavet, som de fleste syklonene stammer fra, og bringer dårlig vær og stormer til havet. På den nordøstlige kysten av havet, spesielt i Novorossiysk-regionen, er ikke lave fjell et hinder for kalde nordlige luftmasser, som, når de vasser over dem, forårsaker en sterk kald vind (bora), lokale innbyggere kaller det Nord-Ost. Sørvestvinder bringer vanligvis varme og ganske fuktige middelhavsluftmasser til Svartehavsregionen. Som et resultat er det meste av havområdet preget av varme, våte vintre og varme, tørre somre.

Gjennomsnittlig januartemperatur i den nordlige delen av Svartehavet er -3 °C, men kan synke til -30 °C. I territoriene ved siden av den sørlige kysten av Krim og kysten av Kaukasus er vintrene mye mildere: temperaturen synker sjelden under 0 °C. Snø faller imidlertid med jevne mellomrom i alle områder av havet. Den gjennomsnittlige julitemperaturen nord i havet er 22-23°C. Maksimal temperatur ikke så høy på grunn av den mykgjørende virkningen av vannreservoaret og overstiger vanligvis ikke 35 °C.

Den største mengden nedbør i Svartehavsregionen faller på kysten av Kaukasus (opptil 1500 mm per år), minst - i den nordvestlige delen av havet (ca. 300 mm per år). Skydekke for året er i gjennomsnitt 60 % med et maksimum om vinteren og et minimum om sommeren.

Vannet i Svartehavet er som regel ikke utsatt for frysing, med unntak av kystdelen nord for reservoaret. Kystvann på disse stedene fryser opptil en måned eller mer; elvemunninger og elver - opptil 2-3 måneder.

Havets flora inkluderer 270 arter av flercellede grønne, brune, røde bunnalger (cystoseira, phyllophora, zoster, cladophora, ulva, enteromorph, etc.). Planteplanktonet i Svartehavet inkluderer minst seks hundre arter. Blant dem er dinoflagellater - pansrede flagellater (prorocentrum micans, ceratium furca, liten scripsiella Scrippsiella trochoidea, etc.), dinoflagellater (dinophysis, protoperidinium, alexandrium), forskjellige kiselalger osv. Faunaen i Svartehavet er merkbart fattigere enn Middelhavet. 2,5 tusen dyrearter lever i Svartehavet (hvorav 500 arter er encellede, 160 arter av virveldyr - fisk og pattedyr, 500 arter av krepsdyr, 200 arter av bløtdyr, resten er virvelløse dyr forskjellige typer), til sammenligning, i Middelhavet - omtrent 9 tusen arter. Blant hovedårsakene til den relative fattigdommen i havets dyreverden: et bredt spekter av saltinnhold i vannet, moderat kaldt vann, tilstedeværelsen av hydrogensulfid på store dyp.

I denne forbindelse er Svartehavet egnet for beboelse av ganske upretensiøse arter, i alle utviklingsstadier hvor store dybder ikke er nødvendige.

På bunnen av Svartehavet lever blåskjell, østers, pekten, samt den rovdyre bløtdyrrapanaen brakt med skip fra Fjernøsten. Tallrike krabber lever i sprekkene i kyststeinene og blant steinene er det reker, det er forskjellige typer maneter (cornerot og aurelia er de vanligste), sjøanemoner, svamper.

Blant fiskene som finnes i Svartehavet: forskjellige typer kutlinger (kutling, kutling, kutling, rund kutling, kutling-martovik, kutling-rotan), Azov-ansjos, Svartehavsansjos (ansjos), hai-katran, flyndre-glossa, fem arter av multe, blåfisk, hake (hake), havrøyt, rød multe (vanlig Svartehavssultanka), hyse, makrell, hestmakrell, Svartehavs-Azov-sild, Svartehavs-Azov-brisling, etc. Der er stør (hvithvit, stjernestør, Svartehavs-Azov (russisk) og atlantisk stør).

Blant de farlige fiskene i Svartehavet er havdragen (den farligste er de giftige pigger på ryggfinnen og gjellelokkene), Svartehavet og iøynefallende skorpionfisk, rokken (sjøkatt) med giftige pigger på halen.

Av fuglene er måker, petreller, dykkerender, skarv og en rekke andre arter vanlige. Pattedyr er representert i Svartehavet av to delfinarter (vanlig delfin og nesedelfin), nise fra Azov-Svartehavet (ofte kalt Azov-delfin) og hvitbuksel.

Noen dyrearter som ikke lever i Svartehavet blir ofte brakt inn i det gjennom Bosporos og Dardanellene av strømmen eller svømmer på egenhånd.

Historien om studiet av Svartehavet begynte i antikken, sammen med reisene til grekerne, som grunnla sine bosetninger ved kysten. Allerede på 400-tallet f.Kr. ble det satt sammen peripluser - eldgamle seilretninger av havet. I fremtiden er det fragmentarisk informasjon om reisene til kjøpmenn fra Novgorod og Kiev til Konstantinopel.

En annen milepæl på veien for utforskning av Svartehavet var reisen til skipet "Krepost" fra Azov til Konstantinopel i 1696. Peter I, som utstyrte skipet for navigasjon, ga ordre om å utføre kartografisk arbeid underveis i bevegelsen. . Som et resultat ble det tegnet en "direkte tegning av Svartehavet fra Kerch til Tsar Grad", og dybdemålinger ble tatt.

Mer seriøse studier av Svartehavet går tilbake til slutten av 1700- og 1800-tallet. Spesielt ved begynnelsen av disse århundrene studerte russiske forskere akademikere Peter Pallas og Middendorf egenskapene til vannet og faunaen i Svartehavet. I 1816 dukket det opp en beskrivelse av Svartehavskysten, laget av F. F. Bellingshausen, i 1817 ble det første kartet over Svartehavet utgitt, i 1842 - det første atlaset, i 1851 - Svartehavsseilet.

Start systematisk Vitenskapelig forskning Svartehavet ble lagt av to hendelser på slutten av 1800-tallet - studiet av Bosporos-strømmene (1881-1882) og gjennomføringen av to oseanografiske dybdemålingsekspedisjoner (1890-1891).

En biologisk stasjon har vært i drift i Sevastopol siden 1871 (nå Institute of Biology sørlige hav), engasjert i systematiske studier av den levende verden av Svartehavet. På slutten av 1800-tallet oppdaget en ekspedisjon ledet av J. B. Spindler metningen av havets dype lag med hydrogensulfid; senere ga et medlem av ekspedisjonen, den berømte russiske kjemikeren N. D. Zelinsky, en forklaring på dette fenomenet.

Studiet av Svartehavet fortsatte etter oktoberrevolusjonen i 1917. I 1919 ble det organisert en iktyologisk stasjon i Kerch (senere omgjort til Azov-Chernomorsk Institute of Fisheries and Oceanography, nå Southern Research Institute of Marine Fisheries and Oceanography (YugNIRO)). I 1929 ble en marin hydrofysisk stasjon åpnet på Krim, i Katsiveli (nå en filial av Sevastopol Marine Hydrophysical Institute National Academy Sciences of Ukraine).

I Russland er den viktigste forskningsorganisasjonen som studerer Svartehavet den sørlige grenen av Institute of Oceanology ved det russiske vitenskapsakademiet (Gelendzhik, Golubaya Bukhta) og en rekke andre.

Svartehavets transportbetydning for økonomien til statene som vaskes av dette reservoaret er stor. Et betydelig volum av maritim transport består av tankfly som sikrer eksport av olje og oljeprodukter fra russiske havner (primært fra Novorossiysk og Tuapse) og georgiske havner (Batumi). Imidlertid er eksporten av hydrokarboner betydelig begrenset av den begrensede kapasiteten til Bosporus- og Dardanellene. I Ilyichevsk ble den største oljeterminalen opprettet for å motta olje som en del av oljerørledningen Odessa-Brody. Det er også et prosjekt for bygging av oljerørledningen Burgas-Alexandrupolis som går utenom Svartehavsstredet. Oljeterminaler i Novorossiysk er i stand til å motta supertankere. I tillegg til olje og foredlingsprodukter, eksporteres metaller, mineralgjødsel, maskiner og utstyr, tømmer, trelast, korn, etc. fra de russiske og ukrainske havnene i Svartehavet, råvarer osv. I Svartehavsbassenget , containertransport er mye utviklet, det er store containerterminaler. Transport utvikles ved hjelp av lightere; jernbanefergeoverganger Ilyichevsk (Ukraina) - Varna (Bulgaria) og Ilyichevsk (Ukraina) - Batumi (Georgia) er i drift. Maritim passasjertransport er også utviklet i Svartehavet (men etter Sovjetunionens kollaps ble volumet deres betydelig redusert). Den internasjonale transportkorridoren TRACECA (Transport Corridor Europe - Kaukasus - Asia, Europa - Kaukasus - Asia) går gjennom Svartehavet. Svartehavshavnene er endepunktene for en rekke paneuropeiske transportkorridorer. De største havnebyene ved Svartehavet: Novorossiysk, Sotsji, Tuapse (Russland); Burgas, Varna (Bulgaria); Batumi, Sukhumi, Poti (Georgia); Constanta (Romania); Samsun, Trabzon (Tyrkia); Odessa, Ilyichevsk, Yuzhny, Kerch, Sevastopol, Jalta (Ukraina). På Don-elven, som renner ut i Azovhavet, er det en elvvannvei som forbinder Svartehavet med Det kaspiske hav (gjennom Volga-Don Shipping Canal og Volga), med Østersjøen og Hvitehavet ( gjennom Volga-Baltic Waterway og White Sea-Baltic Canal). Donau er forbundet med Nordsjøen gjennom et system av kanaler. En unik dyphavsgassrørledning "Blue Stream" er lagt langs bunnen av Svartehavet, som forbinder Russland og Tyrkia. Lengden på undervannsdelen av rørledningen, som går mellom landsbyen Arkhipo-Osipovka på Svartehavskysten av Kaukasus og kysten av Tyrkia, 60 km fra byen Samsun, er 396 km. Det er planer om å utvide kapasiteten til gassrørledningen ved å legge en ekstra røravgrening.

Følgende fisketyper er av kommersiell betydning i Svartehavet: multe, ansjos (hamsa), makrell, hestemakrell, gjeddeabbor, brasme, stør, sild. De viktigste fiskehavnene: Odessa, Kerch, Novorossiysk, etc.

I de siste årene av det 20. - tidlige 21. århundre har fisket gått betydelig ned på grunn av overfiske og forringelse av havets økologiske tilstand. Forbudt bunntråling og krypskyting er også et betydelig problem, spesielt for størjer. I andre halvdel av 2005 alene avdekket således spesialister fra Black Sea State Basin Administration for beskyttelse av akvatiske levende ressurser i Ukraina ("Chernomorrybvod") på Krim-territoriet 1909 brudd på fiskebeskyttelseslovgivningen, beslagla 33 tonn fisk fanget av ulovlige fiskeredskaper eller på forbudte steder.

Gunstige klimatiske forhold i Svartehavsregionen bestemmer utviklingen som en viktig feriestedsregion. De største feriestedsområdene ved Svartehavet inkluderer: den sørlige kysten av Krim (Yalta, Alushta, Sudak, Koktebel, Feodosia) i Ukraina, Svartehavskysten av Kaukasus (Anapa, Gelendzhik, Sotsji) i Russland, Pitsunda, Gagra og Batumi i Georgia, Golden Sands og Sunny Beach i Bulgaria, Mamaia, Eforie i Romania.

Svartehavskysten i Kaukasus er den viktigste feriestedet Den russiske føderasjonen. I 2005 ble det besøkt av rundt 9 millioner turister; i 2006, ifølge tjenestemenns prognoser Krasnodar-territoriet, bør denne regionen ha blitt besøkt av minst 11-11,5 millioner turister. Det er over 1000 pensjonater, sanatorier og hoteller på den russiske Svartehavskysten, og antallet vokser stadig. En naturlig fortsettelse av den russiske Svartehavskysten er kysten av Abkhasia, de viktigste feriestedene som Gagra og Pitsunda var populære tilbake i sovjettiden. Utviklingen av feriestedets industri på Svartehavskysten av Kaukasus er begrenset av en relativt kort (for eksempel sammenlignet med Middelhavet) sesong, miljø- og transportproblemer, og i Abkhasia av usikkerheten om dens status og trusselen om et nytt utbrudd av militær konflikt med Georgia.

Kysten av Svartehavet og bassenget til elvene som renner inn i den er områder med høy menneskeskapt påvirkning, tett befolket av mennesker siden antikken. Den økologiske tilstanden i Svartehavet er generelt ugunstig.

Blant de viktigste faktorene som forstyrrer balansen i økologisk system hav bør skilles ut:

Sterk forurensning av elver som renner ut i havet, spesielt avrenning fra åkre som inneholder mineralgjødsel, spesielt nitrater og fosfater. Dette medfører gjenbefruktning (eutrofiering) av havvannet, og som et resultat den raske veksten av planteplankton ("havoppblomstring" - intensiv utvikling av blågrønne alger), en reduksjon i vanngjennomsiktighet og død av flercellede alger.

Forurensning av vann med olje og oljeprodukter (de mest forurensede områdene er den vestlige delen av havet, som står for største volum tankskiptrafikk, samt havnefarvann). Som et resultat fører dette til død av marine dyr fanget i oljeflak, samt luftforurensning på grunn av fordampning av olje og oljeprodukter fra vannoverflaten.

Forurensning av sjøvann med menneskelig avfall - utslipp av ubehandlet eller utilstrekkelig behandlet Avløpsvann etc.

Massefiske.

Forbudt, men mye brukt bunntråling, ødelegger bunnbiocenoser.

Endring i sammensetning, nedgang i antall individer og mutasjon vannland under påvirkning av antropogene faktorer (inkludert erstatning av innfødte arter naturlig verden eksotisk, som følge av menneskelig påvirkning). Så, for eksempel, ifølge eksperter fra Odessa-grenen til YugNIRO, på bare ett tiår (fra 1976 til 1987), sank bestanden av flaskenesedelfinen fra Svartehavet fra 56 tusen til syv tusen individer.

Ifølge en rekke eksperter har den økologiske tilstanden i Svartehavet blitt dårligere det siste tiåret til tross for nedgangen i økonomisk aktivitet i en rekke Svartehavsland.

President for Krim-vitenskapsakademiet Viktor Tarasenko uttrykte den oppfatning at Svartehavet er det skitneste havet i verden.

For beskyttelse miljø i Svartehavsområdet i 1998 ble ACCOBAMS-avtalen («Avtalen om bevaring av hvaler i Svartehavet, Middelhavet og det sammenhengende Atlantikområdet») vedtatt, hvor en av hovedsakene er beskyttelse av delfiner og hvaler. Det viktigste internasjonale dokumentet som regulerer beskyttelsen av Svartehavet er konvensjonen om beskyttelse av Svartehavet mot forurensning, signert av seks Svartehavsland - Bulgaria, Georgia, Russland, Romania, Tyrkia og Ukraina i 1992 i Bucuresti (Bucuresti-konvensjonen) . Også i juni 1994, representanter for Østerrike, Bulgaria, Kroatia, Tsjekkisk Republikk, Tyskland, Ungarn, Moldova, Romania, Slovakia, Slovenia, Ukraina og EU, ble konvensjonen om samarbeid for beskyttelse og bærekraftig utvikling av Donau undertegnet i Sofia. Som et resultat av disse avtalene ble Svartehavskommisjonen (Istanbul) og Den internasjonale kommisjonen for beskyttelse av Donau (Wien) opprettet. Disse organene utfører funksjonen med å koordinere miljøprogrammer implementert under konvensjonene. Hvert år 31. oktober feires den internasjonale Svartehavsdagen i alle land i Svartehavsregionen.

Hvor gammelt er Svartehavet?

I flere titalls millioner år, der Sør-Europa og Nord-Afrika nå ligger, fra Atlanterhavet til Stillehavet, rant Tethyshavet over planeten. For rundt åtte millioner år siden begynte det enorme speilet å bryte opp, og Balkan og Karpatene, Krim og Kaukasus reiste seg fra bunnen i form av voksende unge fjell. Forskere mener at under utviklingen av jordskorpen, fusjonerte vannbassenget, som vi snakker om, to ganger med Middelhavet og tre ganger med Det Kaspiske hav. Bare 6-7 årtusener har gått siden Svartehavet endelig fikk sitt moderne utseende.

Hva er dybden av Svartehavet?

Dette er et av de dypeste innlandshav. Den inneholder seks ganger mer vann enn det kaspiske hav, og seksten ganger mer enn Østersjøen, selv om arealene til alle tre reservoarene er omtrent like. Den gjennomsnittlige dybden av Svartehavet er 1280 m, og den største (notert nær den tyrkiske kysten, i Sinop-regionen) er 2245 m. Den mest milde kysten er i den nordlige delen, nær Odessa og den nordvestlige Krim. På Evpatoria-strendene kan du gå langs sanden og nå bøyen. Slike grunne bukter ser ut til å være spesielt laget for de som nettopp skal lære å svømme.

Hvor kommer den verste vinden fra?

Den ondeste og farligste vinden på Svartehavet er Novorossiysk bora. Spesielt om vinteren, i frost og is. Novorossiysk er stengt fra nordøst fjellkjede Varada, altså som beskyttet. Denne "beskyttelsen" holder i utgangspunktet nordøstvinden tilbake, og samler kald luft i den tallerkenlignende dalen. Men etter hvert overvelder luftmassen dalen og stiger opp over åsryggen for å falle av all sin kraft på byen, på kysten, på båter og skip i havnen og på åpent hav. Stormen river tak av hus, bærer brett og fliser gjennom luften, velter vogner, rister grusomt skip som ikke rakk å gå langt i havet eller gjemme seg i trygg havn. Hvor mange av dem styrtet og sank der! Mer eller mindre kraftige stormer forekommer i Novorossiysk omtrent ti ganger i året. Det er ingen høye trær i nærheten av byen: vinden trekker dem ut eller knekker dem i knoppen. Lignende gjennombrudd av nordøstvinden (bare med mindre kraft) forekommer på den sørlige kysten av Krim. Etter å ha samlet seg ved foten, flyr kald luft til havet gjennom passene, dessuten gjennom alt på en gang, som om den strømmer gjennom gigantiske naturlige takrenner. Vinden bryter skyene som henger på fjellene, og de skyer himmelhvelvet, løper bort over havet i en hektisk flokk. Fjellene holdt beleiringen så lenge de kunne, og se, vinden vant. Vannet er stille, med lette krusninger, men allerede en kilometer fra land er det helt dekket av hvite brytere, og da ... Båter og båter står forankret til stedet ved bryggene, bare fortøyningskablene er strukket mot horisonten . Det er ingen grunn til å løsne dem, og enda mer å sette seg ved årene: de vil ta dem til det åpne havet! Et slikt illevarslende vær er mer karakteristisk for vinteren vår. Men hvis det skjer om sommeren, så som regel i slutten av august, som om du trekker en linje under den beste tiden på året - varm, bekymringsløs, kjærlig.

Hvorfor er bølgene lengre på kysten av Kaukasus enn på Krim eller Tyrkia?

På kysten av Kaukasus, spesielt i Batumi, kommer bølgene og sprer seg gjennom hele havet, fra selve Bulgaria. Til Krim fra Tyrkia er denne veien nesten fem ganger kortere.

Skjer tsunamier i Svartehavet?

Tsunami på japansk betyr "bølge i havnen". Generert av et undersjøisk jordskjelv eller vulkanutbrudd, suser en slik bølge til kysten med en hastighet på 50 til 1000 km/t. I åpent hav er det vanligvis ikke farlig, selv om det vokser fra 1m til 5m. Men nær kysten når vannsjakten 10-15 (og noen ganger 50) meter og kollapser, og feier vekk steiner, brygger, hus, trær i sin vei ...

Tsunamier skjedde også i Svartehavet, på bunnen av hvilke det var og sannsynligvis vil være episentre for jordskjelv. Sjokkbølger fra Svartehavet når sjelden en meter høyde, og gjennomsnittshastigheten er 120-160 km/t. Men det var unntak! Det verste er i det 1. århundre. f.Kr., da han døde av en tsunami, ble byen Dioscuria, som ligger på stedet for moderne Sukhumi, slukt av havet.

Er det tidevann i Svartehavet?

Årsaken til disse fenomenene er gravitasjonseffekten til Månen, som trekker vannmassen litt mot seg selv, passerer over havet (lavvann), og slipper den ut når den gjemmer seg bak horisonten (høyvann). På kysten av havene og åpent hav stiger og faller vannstanden hver 12. time. Svartehavet ligger i innlandet; flo og fjære i den er så liten at den nesten er umerkelig.

Hvilke stormer er i Svartehavet?

Det er hav som nesten alltid stormer. Dette er vannet i havene mellom den førtiende og femtiende parallellen. Sjømenn sier om disse breddegradene: førtitallet er fatale, femtitallet er brølende. Omvendt, nærmere ekvator, er havet rolig det meste av året. Skvadronen til Magellap krysset det store havet i 110 dager og møtte ikke en eneste storm. For dette kalte de ham Stille.

Svartehavet om sommeren er også vanligvis rolig, som om det er spesielt laget for bading. I september begynner det å bekymre seg, og om vinteren stormer det slik at det bøyer stolper og knekker betongbrygger – de må repareres for hver høytid. På åpent hav når vinterbølgene en høyde på 6-7 m, og noen ganger mer, og skjuler små og mellomstore vannskutere helt opp til mastene, for så å slenge dem opp slik at propellene blir blottlagt og surrer vilt i luften.

Vinteren 1969 traff en flerdagers nipunktsstorm Jalta. Bølgene brøt brygga og gikk fritt langs hovedbrygga. Motorskip var på lager for reparasjoner - de ble kastet i sjøen. Portalkraner falt, skinner med utrevne blokker av den kraftigste hydrobetong bøyd og sammenfiltret som tynn armering. Vakthavende fyrvokter hadde ikke tid til å gå i land, og det var ikke mulig å fjerne ham verken med båt eller helikopter. Heldigvis overlevde fyret. Men skipene brast fra ankre og fortøyningsliner, kjempet mot brygga og hverandre, druknet. Brekkverket på vollen sprakk, ingen moloer hjalp. Lykter spredt, trær og busker bøyd under vekten av salt is...

Men tiden går og alt er glemt. Igjen månen, den gyldne sti, det knapt hørbare suset fra bølgene ved føttene til resten. Havet er gjestfritt.

Hvordan dannes gjørme vulkanske øyer?

Den eneste virkelige vulkanen i Svartehavet brøt ut i midten av juraperioden i mesozoikumtiden (150-160 millioner år siden), ble slukket av havet og dannet den Kara-Dag-beskyttede fjellkjeden.

På den annen side opererer gjørmevulkaner, når brennbare gasser slipper ut av bakken på bunnen av havet. Sammen med gasser, som noen ganger bryter opp i flammer, kommer vann ut som fører med seg leire, steiner og sand. En høyde med et krater vokser i bunnen, og hvis dybden på dette stedet er grunt, kan den stige over overflaten og danne en gjørmeøy. Gjørmevulkaner funnet i den sentrale delen av Svartehavet sør for Sevastopol er for langt fra overflaten (2000 m). Men på grunt vann, i området til Kerch-stredet, i selve sundet og sør i Azovhavet, forekommer periodiske blink av gasser og gjørmeøyer dannes. Inntil disse øyene er vasket bort av stormer, kan de alvorlig forstyrre navigasjonen.

I følge beskrivelsen av et øyenvitne, en akademiker, skjedde det den 5. september 1799 en forferdelig eksplosjon i havet nær byen Temryuk, en kolonne av ild og svart røyk steg opp, og deretter en øy med en diameter på 100 m og 2 m. høy ble dannet, flyttet til kysten, forårsaket denne eksplosjonen og den nyfunne øya mystisk redsel.

D. Tarasenko "Mosaikk fra Svartehavet"